基于TOP223Y多路单端反激式开关电源的设计方案（二）

3.3 钳位保护电路

　　当功率开关关断时，由于漏感的影响，高频变压器的初级绕组上会产生反射电压和尖峰电压，这些电压会直接施加在TOPSwitch芯片的漏极上，不加保护极容易使功率开关MOSFET烧坏。加入由R1、C2和VD1组成经典的RCD钳位保护电路，则可以有效地吸收尖峰冲击将漏极电压钳位在200 V左右，保护芯片不受损坏。推荐钳位电阻R1取27 kΩ/2 W，VD1钳位阻断二极管快恢复二极管耐压800 V 的FR106，钳位电容选取22 nF/600 V的CBB电容。

　　3.4 高频变压器

　　3.4.1 磁芯的选择

　　磁芯是制造高频变压器的重要组成，设计时合理、正确地选择磁芯材料、参数、结构，对变压器的使用性能和可靠性，将产生至关重要的影响。高频变压器磁芯只工作在磁滞回线的第一象限。在开关管导通时只储存能量，而在截止时向负载传递能量。因为开关频率为 100 kHz，属于比较高的类型，所以选择材料时选择在此频率下效率较高的铁氧体，由：

　　估算磁芯有效截面积为0.71 cm2，根据计算出的Ae 考虑到阈量，查阅磁芯手册，选取EE2825，其磁芯长度A=28 mm，有效截面积SJ=0.869 cm2，有效磁路长度L=5.77 cm，磁芯的等效电感AL=3.3 μH/匝2，骨架宽度Bw=9.60 mm.

　　3.4.2 初级线圈的参数

　　（1）最大占空比。根据式（1），代入数据：宽范围输入时，次级反射到初级的反射电压VoR 取135 V，查阅TOP223Y数据手册知MOSFET导通时的漏极至源极的电压VDS=10 V，则：

　　（2）设置KRP .KRP= IR IP ，其中IR为初级纹波电流；IP为初级峰值电流；KRP用以表征开关电源的工作模式（连续、非连续）。连续模式时KRP小于1，非连续模式KRP大于1. 对于KRP的选取，一般由最小值选起，即当电网入电压为100 VAC/115 VAC或者通用输入时，KRP=0.4;当电网输入电压为230 VAC时，取KRP=0.6.当选取的KRP较小时，可以选用小功率的功率开关，但高频变压器体积相对要大，反之，当选取的KRP较大时，高频变压器体积相对较小，但需要较大功率的功率开关。对于KRP的选取需要根据实际不断调整取最佳。

　　（3）初级线圈的电流初级平均输入电流值（单位：A）：

　　可知，KRP 选取合适。TOPSwitch器件的选择遵循的原则是选择功率容量足够的最小的型号。

　　（4）变压器初级电感

　　3.4.3 初级次级绕组匝数

　　当电网电压为230 V和通用输入220 V时：每伏特取0.6匝，即KNS=0.6.由于输出侧采用较大功率的肖特基二极管用作输出整流二极管，因此VD取0.7 V，磁芯的最大工作磁通密度在BM在2 000~3 000 GS范围内。偏置二极管VDB的压降取0.7 V，偏置电压VB取12 V.

　　初级绕组匝数：